Cтраница 4
В химических исследованиях широко изучаются молекулярные кристаллы, к числу которых принадлежат, в частности, большинство соединений железа и олова, многие комплексные металлор-ганические, неорганические соединения и полимеры. В этих соединениях структура, как правило, отличается от кубической, и в элементарной ячейке находится много атомов различного сорта. Поэтому связь между вероятностью эффекта Мессбауэра и кристаллическими параметрами оказывается весьма сложной, и для ее установления необходимо иметь достаточно точную модель кристалла. Например, в случае молекулярных кристаллов можно предположить [45], что колебание ядра является суперпозицией двух типов колебаний, лежащих в различных частотных диапазонах: высокочастотных колебаний атомов в молекулах и низкочастотных колебаний молекул как целого. Отсюда при рассмотрении вероятности эффекта Мессбауэра необходимо сравнивать, во-первых, энергию отдачи отдельного ядра R с энергией кванта внутримолекулярных колебаний и, во-вторых, энергию отдачи всей молекулы RM ( или комплексного иона) с kQM кристалла, считая, что последний состоит из вышеуказанных структурных единиц. В этом случае в первом приближении можно считать [45], что величина вероятности эффекта Мессбауэра записывается в виде / f M - f c, где f M и f c - вероятности того, что не будут возбуждены внутримолекулярные и межмолекулярные колебания соответственно. [46]
![]() |
Скоростной спектр с источником 1281 в форме 12 и поглотителем в виде клатрата.| Скоростной спектр с источником Na129IO3 и клатратным поглотителем. [47] |
При изучении аммониевой соли парапериодата с помощью рентгенострук-турного анализа показано, что иод находится в центре октаэдра, образованного атомами кислорода. Можно предположить, что октаэдрическая структура сохраняется при распаде. Градиент электрического поля отсутствует, как и в случае тетраэдрического окружения. Из величин вероятности эффекта Мессбауэра и изомерного сдвига следует, что синглетная линия не может быть приписана нейтральному ксенону. [48]
![]() |
Применение эффекта Допплера для измерения линии поглощения. 1 - источник. 2 - поглотитель. 3 - детектор. [49] |
Однако если излучающее и поглощающее ядра связаны в кристаллической решетке ( или во всяком случае конденсированной фазе), то при определенных условиях энергию отдачи воспринимает не отдельное ядро, а кристалл в целом, масса которого на много порядков превосходит массу ядра. Появляется конечная вероятность испускания ( поглощения) у-кван-тов без отдачи. В спектре этому процессу соответствует несмещенная линия естественной ширины. Вероятность такого безотдачного процесса и есть вероятность эффекта Мессбауэра. [50]
В химических исследованиях широко изучаются молекулярные кристаллы, к числу которых принадлежат, в частности, большинство соединений железа и олова, многие комплексные металлор-ганические, неорганические соединения и полимеры. В этих соединениях структура, как правило, отличается от кубической, и в элементарной ячейке находится много атомов различного сорта. Поэтому связь между вероятностью эффекта Мессбауэра и кристаллическими параметрами оказывается весьма сложной, и для ее установления необходимо иметь достаточно точную модель кристалла. Например, в случае молекулярных кристаллов можно предположить [45], что колебание ядра является суперпозицией двух типов колебаний, лежащих в различных частотных диапазонах: высокочастотных колебаний атомов в молекулах и низкочастотных колебаний молекул как целого. Отсюда при рассмотрении вероятности эффекта Мессбауэра необходимо сравнивать, во-первых, энергию отдачи отдельного ядра R с энергией кванта внутримолекулярных колебаний и, во-вторых, энергию отдачи всей молекулы RM ( или комплексного иона) с kQM кристалла, считая, что последний состоит из вышеуказанных структурных единиц. В этом случае в первом приближении можно считать [45], что величина вероятности эффекта Мессбауэра записывается в виде / f M - f c, где f M и f c - вероятности того, что не будут возбуждены внутримолекулярные и межмолекулярные колебания соответственно. [51]
Последовательную теорию роли оптических ветвей фононных спектров в эффекте Мессбауэра развил Ю. М. Каган [59-60], указавший на то, что при значительном вкладе этих ветвей дебаевская температура неприменима даже в качестве приближенной характеристики гамма-флуоресценции без отдачи. Следствием больших амплитуд колебаний в оптических ветвях должна быть не только значительная вероятность эффекта Мессбауэра в легких системах с тяжелыми излучателями или поглотителями, но и аномально медленная температурная зависимость эффекта. Действительно, как было впервые показано в опытах Вертгейма [61] и Руби [62], эффект Мессбауэра на Fe57 наблюдается со значительной вероятностью и в феррицианидах, например в Na4Fe ( CN) 6 - 10H2O, где средняя масса атомов в 5 5 раза меньше, чем у атомов-поглотителей гамма-квантов. Однако эти опыты, выполненные лишь при одной и притом достаточно низкой ( 78 К) температуре, еще не давали возможности судить об общих свойствах эффекта при легком окружении мессбауэровских ядер. Во всех этих окислах была обнаружена не только значительная вероятность эффекта Мессбауэра, но и его аномально слабая температурная зависимость. [52]
В химических исследованиях широко изучаются молекулярные кристаллы, к числу которых принадлежат, в частности, большинство соединений железа и олова, многие комплексные металлор-ганические, неорганические соединения и полимеры. В этих соединениях структура, как правило, отличается от кубической, и в элементарной ячейке находится много атомов различного сорта. Поэтому связь между вероятностью эффекта Мессбауэра и кристаллическими параметрами оказывается весьма сложной, и для ее установления необходимо иметь достаточно точную модель кристалла. Например, в случае молекулярных кристаллов можно предположить [45], что колебание ядра является суперпозицией двух типов колебаний, лежащих в различных частотных диапазонах: высокочастотных колебаний атомов в молекулах и низкочастотных колебаний молекул как целого. Отсюда при рассмотрении вероятности эффекта Мессбауэра необходимо сравнивать, во-первых, энергию отдачи отдельного ядра R с энергией кванта внутримолекулярных колебаний и, во-вторых, энергию отдачи всей молекулы RM ( или комплексного иона) с kQM кристалла, считая, что последний состоит из вышеуказанных структурных единиц. В этом случае в первом приближении можно считать [45], что величина вероятности эффекта Мессбауэра записывается в виде / f M - f c, где f M и f c - вероятности того, что не будут возбуждены внутримолекулярные и межмолекулярные колебания соответственно. [53]